V16

Ein V16 ist ein Hubkolbenmotor mit 16 Zylindern, aufgeteilt in zwei Zylinderreihen zu je 8, die in einem Winkel zueinander angebracht sind, typischerweise 60 oder 90 Grad je nach Konstruktion. Jede Reihe hat ihre eigene Kurbelwelle, und beide Reihen teilen sich eine einzige Kurbelwelle, die entlang der Mittellinie des Motorblocks läuft. Die V-Anordnung ermöglicht es einem Hubkolbenmotor mit langem Hub, einen kleineren Bauraum einzunehmen als ein Reihen-16-Zylinder würde, und erzeugt dabei Leistung gleichmäßig über einen breiten Drehzahlbereich.

V16-Motoren finden sich fast ausschließlich in schweren Industriemaschinen und seltenen Hochleistungsanwendungen. Der Hauptnutzer waren schon immer Eisenbahnlokomotiven: Electro-Motive Diesel (EMD) baute die EMD 567 und später die EMD 710 V16-Serie, die ab den 1940er Jahren zur Standardausrüstung in amerikanischen Güterzug- und Personenlokomotiven wurde. Diese Motoren haben typischerweise einen Hubraum von 567 bis 710 Kubikzoll pro Zylinder und laufen bei moderater Drehzahl, etwa 800 bis 1200 U/min, wobei sie ein gleichmäßiges Drehmoment liefern, das für die Bahntraktion entscheidend ist. Einige wenige ultraexklusive Automobile, bemerkenswert die Bugatti Royale und bestimmte Ferrari- und Cadillac-Modelle der 1930er und 1950er Jahre, verwendeten V16-Motoren, um außergewöhnliche Leistung ohne extreme Drehzahlen zu erreichen.

Der Hauptvorteil des V16 gegenüber kleineren Motoren ist seine mechanische Ruhe. Mit 16 Arbeitshüben pro Kurbelwellenumdrehung bei richtiger Abstimmung über beide Reihen ist die Vibration minimal, was in Lokomotiven von großer Bedeutung ist, da starke Vibrationen Frachten und Gleis beschädigen. Der Motor verträgt Lastschwankungen auch gut, ohne stehenzubleiben, was für das Anfahren schwerer Züge vom Stillstand notwendig ist. Wärmeableitung ist ein weiterer Faktor: Der große Hubraum verteilt sich auf viele kleinere Zylinder und erzeugt gleichmäßigere Verbrennungstemperaturen als weniger, größere Zylinder, was die Lebensdauer von Lagern und Ventilen unter anhaltender schwerer Last verlängert.

Häufige Probleme und Wartung

V16-Motoren sind mechanisch komplex. Das Ausgleichen der Zylinderzündfolge über zwei Reihen erfordert präzise Abstimmung und Ventilüberschneidung; jeder Ausfall in einer Reihe beeinträchtigt sofort die Gesamtruhe. Die Anzahl der Zündkerzen (16 in Benzinmotoren) und die Anzahl der Einspritzdüsen (16 in Dieselmotoren) vervielfachen die Fehlerquellen. Ölkanäle und Wassermäntel im Block sind kompliziert; Verstopfungen sind wahrscheinlicher als bei einfacheren Konstruktionen. Überhitzung in einer Zyliderreihe kann sich auf die andere ausbreiten, wenn die Kühlverteilung ausfällt. Überholungen sind teuer, weil viele Komponenten reihenspezifisch sind.

Der V16 bleibt ein Spezialwerkzeug. Moderne Lokomotivhersteller haben V16-Dieselmotoren großenteils durch kleinere, aufgeladene Konstruktionen ersetzt, die Abgasrichtlinien und Verbrauchsziele erfüllen. Die Bauart bleibt hauptsächlich in bestehenden Lokomotivflotten erhalten, wo bewährte Zuverlässigkeit wichtiger ist als Effizienz. Außerhalb der Schiene ist der V16 praktisch historisch, ein Beweis dafür, dass es früher wert war, absolute Ruhe und Drehmoment um der mechanischen Komplexität willen zu erreichen.